Đổi mới lớp nhận thức chung Ethereum: Phân tích đề xuất Beam Chain
Ethereum đã trải qua sự chuyển đổi từ PoW sang PoS kể từ khi ra đời. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cốt lõi của quỹ Ethereum cho rằng, mặc dù PoS có hiệu suất tốt trong giai đoạn đầu, nhưng trong những năm gần đây cũng đã tích lũy một số vấn đề kỹ thuật, thiết kế của nó không tận dụng đầy đủ các công nghệ phi tập trung tiên tiến như chứng minh không kiến thức. Do đó, lớp nhận thức chung của Ethereum cần một bản cập nhật lớn.
Tại hội nghị các nhà phát triển gần đây, một nhà nghiên cứu Ethereum đã đưa ra một đề xuất có tên "Beam Chain", nhằm cải cách hoàn toàn lớp nhận thức chung của Ethereum. Đây là một phần của kế hoạch phát triển dài hạn của Ethereum, với mục tiêu nâng cao đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất của mạng lưới bằng cách sử dụng những thành tựu mới nhất trong mật mã học zero-knowledge mà không cần khởi động một mạng lưới mới. Không còn nghi ngờ gì nữa, điều này sẽ trở thành một trong những nâng cấp quan trọng nhất của Ethereum trong vài năm tới.
Beam Chain không phải là một chuỗi khối mới theo nghĩa đen, mà là một cơ sở hạ tầng mới được xây dựng bên trong mạng chính Ethereum, nhằm nâng cao đáng kể tốc độ giao dịch, độ an toàn và hiệu quả của mạng chính L1. Cần làm rõ rằng, Beam Chain không phải là "Ethereum 3.0" như đã nói, vì nó chỉ nâng cấp lớp nhận thức chung mà không liên quan đến sự thay đổi của lớp dữ liệu hoặc lớp thực thi.
Beam Chain sẽ mang đến năm sự thay đổi cốt lõi:
Xác nhận khối nhanh hơn: đạt được thời gian khe 4 giây và tính cuối cùng trong một khe
Giữ cho tính phi tập trung: Duy trì hoặc cải thiện mức độ phi tập trung hiện tại
Giảm yêu cầu staking: Giảm yêu cầu staking ETH từ 32 ETH xuống 1 ETH
Bảo vệ người dùng thông thường: Loại bỏ MEV dựa trên tái cấu trúc khối
Hướng tới tương lai: Cung cấp khả năng chống lại lượng tử cho mạng Ethereum
Ý tưởng và nguyên lý nâng cấp của Beam Chain
1. Tăng cường sản lượng khối
Kế hoạch Beam Chain là tăng sản lượng sản xuất khối lên gấp 3 lần so với hiện tại để tăng khả năng xử lý giao dịch của Ethereum. Bằng cách giới thiệu FOCIL (Danh sách bắt buộc bao gồm lựa chọn phân nhánh), khả năng chống kiểm duyệt của mạng được nâng cao, đảm bảo rằng các giao dịch không dễ bị loại trừ bởi các hành vi độc hại. Các xác thực viên sẽ áp dụng đấu giá thực thi để phân lập, điều này không chỉ đảm bảo hiệu suất mạnh mẽ và tính phi tập trung mà còn bảo vệ nhiều người dùng hơn khỏi ảnh hưởng của MEV.
Ngoài ra, Ethereum sẽ đạt được tính cuối cùng trong một khoảng thời gian và thời gian khối 4 giây, làm tăng tốc độ xác nhận giao dịch và nâng cao hiệu quả mạng. Điều này có nghĩa là các sàn giao dịch sẽ không còn cần phải chờ đợi xác nhận từ nhiều khối, mà chỉ cần một khối để xác nhận giao dịch.
2. Cải thiện cơ chế staking
Beam Chain sẽ điều chỉnh mô hình phát hành phần thưởng cho các validator, nâng cao lợi tức staking. Yêu cầu staking của các validator độc lập sẽ được giảm mạnh từ 32 ETH hiện tại xuống còn 1 ETH, điều này sẽ làm cho việc staking độc lập trở nên phổ biến và đơn giản hơn. Sử dụng công nghệ ZK, Ethereum có thể tăng tốc đồng thời cho phép nhiều node tham gia nhận thức chung mà không làm tăng đáng kể ngưỡng phần cứng thiết bị, vượt qua tam giác không thể của staking.
3. Tăng cường an ninh
Beam Chain sẽ thực hiện mật mã chống lại lượng tử, đảm bảo mạng lưới có khả năng chống lại các mối đe dọa từ tính toán lượng tử trong tương lai, trở thành người tiên phong chống lại lượng tử trong các chuỗi khối chính. Thông qua việc tích hợp zkSNARK và zkVM, Ethereum sẽ nâng cao thêm quyền riêng tư, khả năng mở rộng và tính bảo mật.
Quá trình SNARK hóa blockchain (SNARKification) sẽ tận dụng kiến trúc RISC-V để nâng cao hiệu suất và khả năng mở rộng của việc tạo ra chứng minh. Nói ngắn gọn, quá trình này có thể được hiểu là ZK hóa toàn bộ chuỗi Ethereum. Đồng thời, việc giới thiệu cơ chế ngẫu nhiên mạnh mẽ hơn sẽ đảm bảo tính công bằng của việc chọn lựa người xác nhận và các quy trình mạng quan trọng khác, đồng thời tối đa hóa khả năng chống lại kiểm tra và giảm thiểu ảnh hưởng của các cuộc tấn công sandwich và các hoạt động robot khác.
4. Nguyên lý hoạt động
Kể từ khi thiết kế lớp nhận thức chung hiện tại của Ethereum được xác định, các nhà mật mã học đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực SNARK. Bằng cách SNARK hóa hàm chuyển đổi trạng thái của Ethereum, có thể đạt được thời gian khoảng 4 giây và tính cuối cùng trong một khoảng thời gian. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm giao dịch L1, giảm thời gian chờ đợi, mà còn giảm thiểu khả năng khai thác giá trị bằng cách loại bỏ chiến lược tái tổ chức khối từ xa và giảm nợ kỹ thuật của lớp nhận thức chung.
Beam Chain sẽ thúc đẩy việc nâng cấp Ethereum từ một số khía cạnh sau:
Sử dụng công nghệ phân mảnh để tăng tốc độ xử lý, chia dữ liệu thành các phần nhỏ hơn và xử lý nhiều giao dịch cùng một lúc, giảm thiểu tắc nghẽn và tăng tốc thời gian giao dịch.
Sử dụng công nghệ mã hóa tiên tiến, đảm bảo rằng ngay cả khi đối mặt với máy tính lượng tử siêu mạnh trong tương lai, an ninh mạng cũng sẽ không bị đe dọa.
Là giai đoạn tích hợp của lộ trình mở rộng và tăng cường an ninh của Ethereum trong 5 năm tới, chứ không phải là mạng độc lập.
5. Ý nghĩa quan trọng
Beam Chain rất quan trọng để tăng cường khả năng xử lý các ứng dụng phi tập trung ngày càng tăng của Ethereum. Nó sẽ cải thiện khả năng mở rộng của mạng, giảm chi phí giao dịch và tăng cường sự an toàn tổng thể, cho phép mạng hỗ trợ nhiều người dùng và các ứng dụng phức tạp hơn.
Chứng minh dựa trên SNARK cũng cho phép những người đặt cược bình thường trang bị phần cứng tiêu chuẩn đạt được những lợi thế về hiệu suất đã nêu. Việc giảm ngưỡng đặt cược, cộng với việc cải thiện hiệu suất mạng, sẽ cải thiện đáng kể mức độ phi tập trung của cộng đồng những người đặt cược Ethereum. Đặc biệt là việc giảm ngưỡng, nếu kết hợp với các thiết bị phần cứng liên quan, có thể làm cho thiết bị xác thực cấp gia đình phổ biến hơn, củng cố hơn nữa vị thế của Ethereum như là chuỗi công khai có số nút nhiều nhất và phi tập trung nhất trên toàn cầu.
Mặc dù tầm nhìn của Beam Chain sẽ không ngay lập tức thay đổi Ethereum, nhưng nó sẽ thay đổi thứ tự ưu tiên phát triển lộ trình, có thể thúc đẩy việc thực hiện một số nâng cấp quan trọng. Nếu nhận được đủ hỗ trợ từ cộng đồng, các nhà phát triển có thể bắt đầu xây dựng các tiêu chuẩn vào năm tới, sau đó viết mã sản xuất vào năm 2026, thử nghiệm vào năm 2027, và cuối cùng triển khai an toàn trên mạng chính.
Tóm lại, Beam Chain thông qua lộ trình ZK đã giải quyết "nợ kỹ thuật" trong quá khứ, hứa hẹn cải thiện đáng kể chức năng L1 của nó trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung cao của Ethereum. Những giải pháp lâu dài như khả năng chống lại lượng tử được giới thiệu trong tư duy mới sẽ đưa lớp nhận thức chung của Ethereum vào "chế độ bảo trì", đảm bảo rằng nó sẽ giữ được an toàn, hiệu quả và thích ứng trong vài thập kỷ tới, đặt nền tảng cho đổi mới trong tương lai mà không cần thiết kế lại một cách mang tính phá cách.
Ethereum tiếp tục thực hiện các kế hoạch dài hạn, điều này là một tiến bộ đáng mừng đối với toàn bộ ngành công nghiệp blockchain, đồng thời cung cấp một nền tảng vững chắc cho chúng tôi duy trì thái độ lạc quan đối với Ethereum trong môi trường thị trường hiện tại.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Đề xuất Beam Chain nâng cấp nhận thức chung Ethereum: Xác nhận khối trong 4 giây, giảm thế chấp xuống 1ETH
Đổi mới lớp nhận thức chung Ethereum: Phân tích đề xuất Beam Chain
Ethereum đã trải qua sự chuyển đổi từ PoW sang PoS kể từ khi ra đời. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cốt lõi của quỹ Ethereum cho rằng, mặc dù PoS có hiệu suất tốt trong giai đoạn đầu, nhưng trong những năm gần đây cũng đã tích lũy một số vấn đề kỹ thuật, thiết kế của nó không tận dụng đầy đủ các công nghệ phi tập trung tiên tiến như chứng minh không kiến thức. Do đó, lớp nhận thức chung của Ethereum cần một bản cập nhật lớn.
Tại hội nghị các nhà phát triển gần đây, một nhà nghiên cứu Ethereum đã đưa ra một đề xuất có tên "Beam Chain", nhằm cải cách hoàn toàn lớp nhận thức chung của Ethereum. Đây là một phần của kế hoạch phát triển dài hạn của Ethereum, với mục tiêu nâng cao đáng kể khả năng mở rộng và hiệu suất của mạng lưới bằng cách sử dụng những thành tựu mới nhất trong mật mã học zero-knowledge mà không cần khởi động một mạng lưới mới. Không còn nghi ngờ gì nữa, điều này sẽ trở thành một trong những nâng cấp quan trọng nhất của Ethereum trong vài năm tới.
Beam Chain không phải là một chuỗi khối mới theo nghĩa đen, mà là một cơ sở hạ tầng mới được xây dựng bên trong mạng chính Ethereum, nhằm nâng cao đáng kể tốc độ giao dịch, độ an toàn và hiệu quả của mạng chính L1. Cần làm rõ rằng, Beam Chain không phải là "Ethereum 3.0" như đã nói, vì nó chỉ nâng cấp lớp nhận thức chung mà không liên quan đến sự thay đổi của lớp dữ liệu hoặc lớp thực thi.
Beam Chain sẽ mang đến năm sự thay đổi cốt lõi:
Ý tưởng và nguyên lý nâng cấp của Beam Chain
1. Tăng cường sản lượng khối
Kế hoạch Beam Chain là tăng sản lượng sản xuất khối lên gấp 3 lần so với hiện tại để tăng khả năng xử lý giao dịch của Ethereum. Bằng cách giới thiệu FOCIL (Danh sách bắt buộc bao gồm lựa chọn phân nhánh), khả năng chống kiểm duyệt của mạng được nâng cao, đảm bảo rằng các giao dịch không dễ bị loại trừ bởi các hành vi độc hại. Các xác thực viên sẽ áp dụng đấu giá thực thi để phân lập, điều này không chỉ đảm bảo hiệu suất mạnh mẽ và tính phi tập trung mà còn bảo vệ nhiều người dùng hơn khỏi ảnh hưởng của MEV.
Ngoài ra, Ethereum sẽ đạt được tính cuối cùng trong một khoảng thời gian và thời gian khối 4 giây, làm tăng tốc độ xác nhận giao dịch và nâng cao hiệu quả mạng. Điều này có nghĩa là các sàn giao dịch sẽ không còn cần phải chờ đợi xác nhận từ nhiều khối, mà chỉ cần một khối để xác nhận giao dịch.
2. Cải thiện cơ chế staking
Beam Chain sẽ điều chỉnh mô hình phát hành phần thưởng cho các validator, nâng cao lợi tức staking. Yêu cầu staking của các validator độc lập sẽ được giảm mạnh từ 32 ETH hiện tại xuống còn 1 ETH, điều này sẽ làm cho việc staking độc lập trở nên phổ biến và đơn giản hơn. Sử dụng công nghệ ZK, Ethereum có thể tăng tốc đồng thời cho phép nhiều node tham gia nhận thức chung mà không làm tăng đáng kể ngưỡng phần cứng thiết bị, vượt qua tam giác không thể của staking.
3. Tăng cường an ninh
Beam Chain sẽ thực hiện mật mã chống lại lượng tử, đảm bảo mạng lưới có khả năng chống lại các mối đe dọa từ tính toán lượng tử trong tương lai, trở thành người tiên phong chống lại lượng tử trong các chuỗi khối chính. Thông qua việc tích hợp zkSNARK và zkVM, Ethereum sẽ nâng cao thêm quyền riêng tư, khả năng mở rộng và tính bảo mật.
Quá trình SNARK hóa blockchain (SNARKification) sẽ tận dụng kiến trúc RISC-V để nâng cao hiệu suất và khả năng mở rộng của việc tạo ra chứng minh. Nói ngắn gọn, quá trình này có thể được hiểu là ZK hóa toàn bộ chuỗi Ethereum. Đồng thời, việc giới thiệu cơ chế ngẫu nhiên mạnh mẽ hơn sẽ đảm bảo tính công bằng của việc chọn lựa người xác nhận và các quy trình mạng quan trọng khác, đồng thời tối đa hóa khả năng chống lại kiểm tra và giảm thiểu ảnh hưởng của các cuộc tấn công sandwich và các hoạt động robot khác.
4. Nguyên lý hoạt động
Kể từ khi thiết kế lớp nhận thức chung hiện tại của Ethereum được xác định, các nhà mật mã học đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực SNARK. Bằng cách SNARK hóa hàm chuyển đổi trạng thái của Ethereum, có thể đạt được thời gian khoảng 4 giây và tính cuối cùng trong một khoảng thời gian. Điều này không chỉ cải thiện trải nghiệm giao dịch L1, giảm thời gian chờ đợi, mà còn giảm thiểu khả năng khai thác giá trị bằng cách loại bỏ chiến lược tái tổ chức khối từ xa và giảm nợ kỹ thuật của lớp nhận thức chung.
Beam Chain sẽ thúc đẩy việc nâng cấp Ethereum từ một số khía cạnh sau:
5. Ý nghĩa quan trọng
Beam Chain rất quan trọng để tăng cường khả năng xử lý các ứng dụng phi tập trung ngày càng tăng của Ethereum. Nó sẽ cải thiện khả năng mở rộng của mạng, giảm chi phí giao dịch và tăng cường sự an toàn tổng thể, cho phép mạng hỗ trợ nhiều người dùng và các ứng dụng phức tạp hơn.
Chứng minh dựa trên SNARK cũng cho phép những người đặt cược bình thường trang bị phần cứng tiêu chuẩn đạt được những lợi thế về hiệu suất đã nêu. Việc giảm ngưỡng đặt cược, cộng với việc cải thiện hiệu suất mạng, sẽ cải thiện đáng kể mức độ phi tập trung của cộng đồng những người đặt cược Ethereum. Đặc biệt là việc giảm ngưỡng, nếu kết hợp với các thiết bị phần cứng liên quan, có thể làm cho thiết bị xác thực cấp gia đình phổ biến hơn, củng cố hơn nữa vị thế của Ethereum như là chuỗi công khai có số nút nhiều nhất và phi tập trung nhất trên toàn cầu.
Mặc dù tầm nhìn của Beam Chain sẽ không ngay lập tức thay đổi Ethereum, nhưng nó sẽ thay đổi thứ tự ưu tiên phát triển lộ trình, có thể thúc đẩy việc thực hiện một số nâng cấp quan trọng. Nếu nhận được đủ hỗ trợ từ cộng đồng, các nhà phát triển có thể bắt đầu xây dựng các tiêu chuẩn vào năm tới, sau đó viết mã sản xuất vào năm 2026, thử nghiệm vào năm 2027, và cuối cùng triển khai an toàn trên mạng chính.
Tóm lại, Beam Chain thông qua lộ trình ZK đã giải quyết "nợ kỹ thuật" trong quá khứ, hứa hẹn cải thiện đáng kể chức năng L1 của nó trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung cao của Ethereum. Những giải pháp lâu dài như khả năng chống lại lượng tử được giới thiệu trong tư duy mới sẽ đưa lớp nhận thức chung của Ethereum vào "chế độ bảo trì", đảm bảo rằng nó sẽ giữ được an toàn, hiệu quả và thích ứng trong vài thập kỷ tới, đặt nền tảng cho đổi mới trong tương lai mà không cần thiết kế lại một cách mang tính phá cách.
Ethereum tiếp tục thực hiện các kế hoạch dài hạn, điều này là một tiến bộ đáng mừng đối với toàn bộ ngành công nghiệp blockchain, đồng thời cung cấp một nền tảng vững chắc cho chúng tôi duy trì thái độ lạc quan đối với Ethereum trong môi trường thị trường hiện tại.